ガス電子増幅器を読み出しに用いた タイムプロジェクションチェンバー (GEM-TPC)の開発 東大CNS、早大理工A 織田勧、 浜垣秀樹、 小沢恭一郎、 犬塚将英、 磯部忠昭、 山口頼人A 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5 内容 * GEM-TPCとは * GEM-TPCの製作 * GEM-TPCのテスト結果 * ビームテストの計画 * まとめ 1/8 GEM-TPCとは 増幅部にワイヤーではなく、 GEM(ガス電子増幅器 Gas Electron Multiplier) を用いたタイムプロジェクションチェンバー 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5 2/8 GEM-TPCの利点 • ドリフト領域へのイオンフィードバックが抑えられる • 穴の中以外では電場は一様なので、磁場中で のE×Bエフェクトが抑えられる • 増幅された電子を見るので信号が空間的に狭 いものになる。イオンのテールが無くなる • 2次元対称性を持つので入射角依存性がない 位置分解能、2粒子の飛跡の分解能が向 上すると期待される 高エネルギー重イオン衝突実験や将来のリ ニアコライダーでの使用が検討されている 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5 http://gdd.web.cern.ch/GDD/ 3/8 GEM-TPCの製作 wire-TPCをGEMを設置できるように改造した 下蓋にGEMを設置 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5 4/8 GEM-TPC のテスト結果 X線 (GEMの動作確認:増幅率の測定) TPCに取り付けたGEMが正しく 動作していることを確認するために、 55Feの5.9keVのX線を用いて 増幅率の測定を行なった。 ガス : P10 (Ar 90% + CH4 10%)とCF4 電荷応答型プリアンプ 立ち上がり30ns、時定数 1μs 55FeのX線の電荷分布 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5 増幅率曲線 5/8 GEM-TPCのテスト結果 レーザー 窒素レーザー(波長337nm)によりガス (P10, CF4)を電離し、できた電子を 15cmドリフトさせ、GEMで増幅し、信 号を観測した。レーザーの一部をフォト ダイオードに入射させ、トリガーとして 用いた。 正しく動作している!! 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5 6/8 KEK-PSでのビームテスト • 5月にKEK-PSでビームテストを行なう予定 • 評価項目 – 位置分解能(X方向、Z方向) – 2粒子の飛跡の識別能力 – ガスによる性能の違い(P10、CF4) • X方向の分解能を向上させるために読み出し パッドの形状を変更する(長方形、chevron) 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5 7/8 まとめ • 信号増幅部にGEM(ガス電子増幅器)を用いたTPC を製作した • レーザーにより作られた信号を観測することで正しく動 作することを確認できた • 今年の5月にKEK PSでビームテストをする予定である – 位置分解能(X方向、Z方向) – 2粒子の飛跡の識別能力 – ガスによる性能の違い(P10、CF4) を調べる 2004年3月27日 日本物理学会 27pZB-5 8/8
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